韓少衛(wèi) 朱德亮 姚暉 陳允凱 蘇建明

摘要 在電網(wǎng)智能化發(fā)展的背景下，電力系統(tǒng)的核心設(shè)備也進行較大升級改造，繼電保護裝置就是其中的典型案例，通過該保護裝置的應(yīng)用，可實現(xiàn)電力故障設(shè)備預(yù)警信號的自動化處理，有效保護電力系統(tǒng)中電力元件的安全運行。因此，本文對智能變電站繼電保護裝置程序化測試方法進行研究，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 繼電保護 系統(tǒng)

近年來，由于電能需求的不斷增大，為更好地滿足市場需求，各供電企業(yè)紛紛投入了大量輸變電設(shè)備，電網(wǎng)規(guī)模逐步增大，繼電保護檢驗工作量增加，給供電企業(yè)帶來了嚴重負擔(dān)，因此，各供電企業(yè)也越來越重視繼電保護裝置測試技術(shù)的研究，但由于繼電保護技術(shù)的復(fù)雜性，繼電保護設(shè)備調(diào)試較為耗時。目前，多數(shù)繼電保護裝置的測試工作，特別是靜模試驗方法，仍采用繼電保護測試儀進行手動測試，存在測試效率低、人為因素影響大等缺點，因此，本文對智能變電站繼電保護裝置程序化測試進行研究。

1 繼電保護技術(shù)的發(fā)展評價

現(xiàn)階段，我國繼電保護系統(tǒng)測試程序主要由人工完成，校驗一個智能變電站繼電保護裝置，要有兩人或兩人以上才能完成，若校驗的繼電保護裝置比較復(fù)雜，需耗費2～3天，并且現(xiàn)場校驗人員應(yīng)熟悉保護原理、具體測試方法以及裝置配置等。要投入較大的人力及物力資源。就當前的實際檢驗情況分析，錯誤檢驗或不能連續(xù)檢驗的情況時有發(fā)生，此外，由于檢驗測試報告沒有固定格式和數(shù)據(jù)分析，整理試驗報告需耗費大量時間，且整理以手工處理為主，試驗數(shù)據(jù)的真實性難以保證，因此，智能變電站繼電保護裝置程序化系統(tǒng)的應(yīng)該，將成為變電站繼電保護的未來新趨勢。

2 繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 功能設(shè)計

智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的設(shè)計目標，為了確保繼電保護裝置正常運行，提高智能變電站驗收的效率以及準確率，對智能變電站內(nèi)的保護裝置進行快速、準確的校驗，對智能變電站配置信息文件（SCD）進行智能解析，SCD文件的標準化校驗，建立智能變電站繼電保護邏輯測試流程，生成標準的測試模板，開發(fā)智能變電站繼電保護測試判斷技術(shù)，可智能判斷保護是否成功，對智能變電站繼電保護裝置的定值召喚及智能化自動匹配，進行定值的校驗。

智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的設(shè)計，主要包括執(zhí)行控制、通信、用戶編輯、用戶管理、日志記錄以及生成報告等功能。在執(zhí)行控制功能中通過SOCKET建立連接，SOCKET本質(zhì)是編程接口（API），對TCP/IP的封裝，TCP/IP也要提供可供程序員做網(wǎng)絡(luò)開發(fā)所用的接口，這就是SOCKET編程接口;HTTP提供了封裝或者顯示數(shù)據(jù)的具體形式;SOCKET提供了網(wǎng)絡(luò)通信的能力。通信功能主要實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)的軟件和主控制系統(tǒng)之間的信息傳遞，并且對信息進行收集、整理和分析。用戶編輯主要是為了滿足測試人員在不同的測試環(huán)境中，對設(shè)備進行合理的編輯。用戶管理和日志記錄，主要是對自動測試系統(tǒng)在日常運行過程中進行備份以及日常管理，然后對設(shè)備運行的信息進行記錄，便于工作人員隨時進行信息查詢和整理。報告生成則是在自動測試系統(tǒng)完成測試后，根據(jù)相應(yīng)的條件選擇合適的格式，對測試結(jié)果進行整理和分析，并形成統(tǒng)一格式的測試報告。

2.2 架構(gòu)設(shè)計

智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)，采用分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，主要分為過程層、間隔層以及站控層三個部分，智能變電站自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框架，如圖1所示。

智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的設(shè)計，是在基于已有的技術(shù)基礎(chǔ)、高度智能化的平板設(shè)備的軟硬件架構(gòu)以及現(xiàn)場調(diào)測方法，針對現(xiàn)場常用的保護邏輯，如距離保護、零序過流保護、純過流保護、重合閘保護，差動保護等等，建立相應(yīng)的專項保護測試模型及測試流程，通過召喚裝置的定值、配置參數(shù)，實時采集裝置的當前狀態(tài)，自動建立相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)和測試環(huán)境，從而大大減少保護測試的工作流程就參數(shù)計算和配置的復(fù)雜度，減少人工的工作量，提高智能站調(diào)試及驗收、校驗的工作效率，同時可以簡化針對智能變電站的設(shè)計驗證、調(diào)試及運維的工作，顯著提高變電站運行的可靠性。具備根據(jù)智能變電站系統(tǒng)配置文件（Substation Configuration Description，SCD）自動對二次系統(tǒng)成圖功能。能夠智能解析SCD文件，形成直觀明了的邏輯圖、網(wǎng)絡(luò)圖。SCD文件版本管理功能及版本間差異的高可視化比較功能。智能變電站繼電保護裝置基于智能計算的故障模擬的功能以及典型保護測試用例自學(xué)習(xí)和生成能力。智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)可以對繼電保護裝置的保護功能一鍵式、智能化測試功能。

3 結(jié)論

綜上所述，本文設(shè)計的智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)融合了先進的通信技術(shù)和自動化技術(shù)，以及分層分布式設(shè)計結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了對智能變電站繼電保護裝置進行實時監(jiān)控，對設(shè)備在運行過程中可能出現(xiàn)的故障進行預(yù)警，具有較強的適用性和安全性。伴隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，智能變電站自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)的實際應(yīng)用越來越普遍，其發(fā)揮的作用也越來越重要。

參考文獻

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